HVDC·深度 | 柜外电源的0-1，UPS到HVDC的通胀投资机会【天风电新】

（来源：新能源前沿战队）

1、UPS到HVDC：技术迭代明确，产业加速落地

• 技术演进方向明确：传统UPS供电在能效、成本、可靠性上面临瓶颈，已难以满足新一代数据中心需求。HVDC（高压直流）凭借其架构精简、高效可靠的优势成为更优替代。全球供电技术方案正向科技巨头们引领的±400V（微软、谷歌、Meta）及800V（英伟达）HVDC方案快速迭代。

• 产业落地趋势清晰：行业趋势已由技术概念转向规模化落地。Meta的±400V方案预计26年Q1落地，英伟达800V方案有望随其Rubin平台在26年下半年开始上量。HVDC替代UPS趋势明确，未来2年渗透率有望跃迁式提升。

2、市场空间与节奏：2026 年起有望逐步放量，国内外需求共振

1）需求驱动：AI 算力与资本开支双轮拉动

• IT 功率需求激增：据 Semianalysis 数据，全球数据中心关键 IT 功率需求将从 2023 年的约 49GW，激增至 2026 年的 96GW；其中，AI 相关算力功耗 2026 年将达 40GW，成为核心增长动力。

• 头部云厂商资本开支加码：2025 年上半年，亚马逊、Alphabet、微软、Meta 四大云服务提供商（CSP）合计资本开支达 1715 亿美元，且全年合计资本开支已上修至 3500 亿美元以上，为数据中心基础设施建设提供强劲支撑。

2）放量节奏：海外先起量，国内逐步释放

• 海外市场：2026 年或开始逐步放量，2027 年有望进入加速期 —— 北美 CSP（如 Meta）率先推进 ±400V 过渡方案，2026 年下半年 800V 方案有望随着英伟达Rubin平台跟进上量。

• 国内市场：受益 “东数西算” 工程及智算中心建设提速，HVDC 需求预计将持续释放。

3、投资建议：格局高度集中，把握三条主线HVDC行业“小院高墙”特征显著，技术与客户认证壁垒高，竞争格局优。国内市场由中恒电气（维权）、中达（台达）、维谛等三家主导，海外市场由维谛、伊顿等传统巨头引领。我们认为要把握好以下三条主线：

1）国内龙头，品牌出海：

• 【中恒电气】：国内HVDC龙头，有望出海打开天花板。成功培育了数据中心HVDC直流供配电系统、Panama电力模组等一系列优秀产品，正在推进800V产品研发。公司以新加坡子公司为依托，持续积极拓展海外市场。

• 【麦格米特】：多年研发积累形成高功率高效率网络电源技术优势，产品覆盖 PowerShelf、BBUShelf、Power Capacitor Shelf、800V/570kW Side Rack 等；已成为英伟达指定数据中心部件提供商。

• 【欧陆通】：国内高功率服务器电源领军企业，产品覆盖全功率段；与国内知名服务器厂商和头部互联网企业保持紧密合作，客户基础扎实；持续加大研发投入，围绕独立电源柜（Sidecar）、高压直流输入等核心方向布局，大力推进国产替代与海外市场拓展。

2）通过ODM等方式出海：有望受益UPS向HVDC迭代趋势、打开海外市场

• 【科华数据】：公司密切关注海外算力市场尤其是海外大客户及其合作伙伴的业务机会， 以UPS、HVDC等产品为切入点，积极推进产品标准认证、客户样机测试等工作，加速“出海”战略落地。（科华数据为与通信组联合覆盖）

• 【科士达】：数据中心相关业务高收入占比，其中海外收入达一半、主要为ODM，公司领先布局HVDC产品，我们看好公司受益UPS向HVDC迭代趋势，快速打开市场。

3）模块新势力，寻求第二增长曲线：

• 【通合科技】：不断丰富HVDC产品系列，大力开发行业核心大客户。产品包括240V、336V、800V三个电压等级，整机系统最大功率可至1MW；充电模块系列包括20kW、30kW、40kW、60kW等多个功率等级，包括风冷及液冷系列。

• 【优优绿能】：公司在充电模块产品迭代、客户结构、出海方面均有优势，客户包括ABB、BTC POWER、Flex、中恒等，产品有望延伸至HVDC。

风险提示：AI服务器需求不及预期、原材料价格波动风险、技术成熟度与可靠性风险、客户集中度与议价能力、出海准入与合规风险、海外运营与盈利风险等。

1. HVDC：功率和功率密度提升的关键选择

√UPS架构功耗、空间、可靠性等问题使其难以适配高功率场景。

√HVDC相较于UPS系统具备较高的安全性与稳定性，且节能减排。

1.1.AI 数据中心进入高功率密度时代，数据中心基建投入加大

随着全球数字化和人工智能应用的增长，数据中心的功率容量需求正迎来显著加速。依据Semianalysis数据，预计未来几年，全球数据中心关键IT功率需求将从2023年的约49GW，激增至2026年的96GW，年复合增长率（CAGR）将由此前的12%～15%提升至25%左右。其中，人工智能相关算力的功耗预计将在2026年达到约40GW，占比持续扩大，成为推动整体功率需求快速增长的核心动力。然而，数据中心建设节奏并非线性平滑，随着算力需求的提升，电力供应压力日益凸显，Gartner预测，到2027年，40%的现有AI数据中心将因电力供应不足而导致运营受限。我们认为数据中心作为AI算力的物理载体，正成为电力需求增长的核心引擎，而能源系统的韧性、效率和可持续性将成为决定AI技术迭代速度的关键因素。

高密度集群化部署使得供电制冷系统的复杂程度显著增加。一方面，GPU芯片的热设计功耗从过去的百瓦级向千瓦级跃迁，单个机柜功率密度攀升，单体楼宇负载或达兆瓦级。另一方面，智算中心的运算任务会使设备负载动态变化，业务量波动和高功耗特性，驱动智算中心供电制冷系统须具备弹性灵活、快速响应业务变化的能力。

从资本开支角度剖析，全球头部云厂商资本支出加大。四大CSP亚马逊（Amazon）、Alphabet、微软（Microsoft）和Meta于2025年第2季财报会议中，皆乐观看待未来AI商机。 2025年上半四大CSP合计资本支出约1,715亿美元，并同步上修全年合计资本支出达3,500亿美元以上。

1.2. UPS架构的最大瓶颈：功耗、空间、可靠性等使其难以适配高功率场景

交流UPS供电架构是由整流器、逆变器、蓄电池组、静态STS切换开关组成的。当市电正常时，市电通过整流器、逆变器向负载供电，同时为蓄电池充电；当市电异常或中断时，蓄电池作为电源，通过逆变器向负载供电；当逆变器、蓄电池等中间环节故障时，通过STS切换开关，改由交流旁路向负载供电。

目前数据中心和智算中心的通用供配电解决方案为 UPS 供电系统，但UPS本身存在诸多缺陷，难以适应高功率场景：

1）效率与能耗问题：供电效率较低，电能损失严重。交流UPS供电架构中，电能自输入系统直到IT设备的主板电路，需要反复进行多次交流电和直流电之间的转换，每一次转换均会产生损耗，最终导致交流供电系统效率的低下。

2）空间与成本劣势：以搭载 NVIDIA GB200 NVL72 或 GB300 NVL72 的设备为例，需配备多达 8 个电源架为 MGX 计算及交换机架供电。若沿用 54V 直流配电，在兆瓦级功率需求下，Kyber 电源架将占用高达 64U 的机架空间，导致计算设备无安装空间。同时，在 1 兆瓦级单机架中采用 54V 直流供电，仅铜母线就需多达 200 千克。一个 1 吉瓦规模的数据中心，其机架母线所需铜量将高达 50 万吨，显然这种配电技术在未来吉瓦级数据中心中难以持续。

3）可靠性受限：传统UPS的拓扑结构比较复杂，会影响其单机可靠性。为了解决单点故障问题，通常设计成2N，甚至2（N+1）的冗余模式，由于并机系统比较复杂，提高了出现故障的可能性。系统的复杂，也带来了投资成本成倍增加，而且占用了更多机房的宝贵空间，并增加了运维的复杂程度。此外UPS输出的是交流电，而作为后备电源的蓄电池输出的是直流电。因此，UPS的蓄电池不能直接供给负载，必须通过逆变模块输出。这样供电的持续性就取决于UPS系统的稳定性，如果逆变模块损坏，蓄电池作为后备电源就失去了存在的意义，无法供电给负载。

图：交流UPS供电架构

1.3.HVDC：主要采用市电+高压直流双路供电

高压直流系统（HVDC）主要由交流配电单元、整流模块、蓄电池、直流配电单元、电池管理单元、绝缘监测单元及监控模块组组成。

图：高压直流供电架构

在市电正常时，整流模块将交流配电单元输出的380V交流电转换成240V高压直流，高压直流经直流配电单元给IT设备供电，同时也给蓄电池充电。在市电异常时，由蓄电池给IT设备供电。

方案一：高压直流单电源系统双路供电。单路市电接入高压直流系统，配置双路供电线路到直流列头柜和末端机柜负载。这种方式系统结构简单，建设投资小。缺点是末端机柜服务器的双路输入电源均来自于同一套高压直流电源系统，系统存在单点故障问题。

方案二：高压直流双电源系统双路供电。双路市电分别接入两套独立的高压直流系统，分别配置供电线路到直流列头柜和末端机柜负载。系统配置采用2N方式，系统冗余度大。这种系统每台机柜配置的输入电源分别来自于两套电源系统，消除了系统的单点故障风险，提高了供电的可靠性。缺点是建设投资大。

图：240V 2N直流供电架构

方案三：市电+高压直流双路供电。目前新建的互联网数据中心，综合考虑成本和可靠性而大量采用第三种设计方式，即市电+高压直流双路供电。这种方式采用一路市电电源，一路高压直流电源的双路供电形式，该供电方式消除了系统的单点故障瓶颈，提高了供电的可靠性，且在每个机架内提供了交/直流两路电源，在市电一路无需电能的转换，可最大程度提高系统效率。

图：市电+240V直流供电架构

1.4. HVDC：与UPS相比，在能效、可靠性上展现出显著优势

高压直流系统（HVDC）相较于UPS系统不但具备较高的安全性与稳定性，而且可以做到节能减排。采用HVDC具备两方面优势：一是HVDC中的铅酸蓄电池组可以直接连接配电模块，为设备末端输送源源不断的电源，无需利用逆变器进行转换，降低了故障的发生概率；二是HVDC在供电时，仅需在设备端将电压降低至额定电压，无需同步频率与相位，系统运行简单，且具备较强的稳定性。

HVDC与UPS电源系统的利用率对比：运行期间，单机UPS电源系统经常会出现单点故障问题；为了实现稳定安全运行环境，在供电系统中往往会采取主备供电模式，此时会导致一定的冗余量，即便采用二主一备的供电系统也会存在冗余问题。按照维护要求：1+1 UPS电源系统的单机利用率不得超过45%；2+1 UPS电源系统的单机利用率不得超过60%；可见UPS电源系统存在较大的冗余。设备的集成度越来越高，则要求电源设备具备较高的利用率。相较UPS电源系统，HVDC采用模块化结构，其整流模块为热插拔型；可根据设备的负载情况控制或配置整流模块的运行数量，使HVDC的利用率保持在较高水平，从而降低冗余。

HVDC与UPS电源系统的电能利用效率比：相较UPS电源系统，HVDC减少了逆变环节和功率器件，降低了热能损耗，节约了电能，提高了供电效率。

2. 国内外谁在布局HVDC方案？

√整体趋势：UPS→HVDC→巴拿马电源→SST。

√国内：目前高压直流仍以 240/336V 为主，逐步兼容更高电压等级；中恒电气是国内240/336V的核心厂商；阿里巴拿马电源方案成熟。

√海外：机架电源→边柜电源→HVDC 的三阶跃迁路径；微软、谷歌等推出分离式电源/Sidecar方案；谷歌、微软与Meta纷纷布局±400V；英伟达率先率先向 800 V HVDC 过渡。

2.1.国内：240/336V HVDC已应用，方案相对成熟

240V/336V HVDC 供电是目前国内数据中心供电中在大力推广的一种供电系统。其主要包括：三相PFC、隔离LLC谐振电路。

图：240V/336V HVDC 供电系统 

240V/336V HVDC设备正是利用DC并联简单可靠的优点，通过模块化的设计（采用高频化的整流模块），多个模块并联组成一套供电系统，多个模块间有冗余，可热插拔，且电池直挂DC输出侧，去掉AC UPS的逆变环节，系统可用性与AC UPS比大幅提升。

国内数据中心（包括阿里、腾讯等互联网巨头）广泛采用一路市电+一路240V DC的供电方式，以50%市电直供+50%240V直流供电系统为例，峰值供电效率为 98%（扣除变压器和线路损耗）*50%+98%（扣除变压器和线路）*95%*50%=95.5%（低压市电至IT rack 输入）。

图：50%市电直供+50%240V直流供电系统

2.2.海外：分离式电源架构出现，微软发布Mt. Diablo 方案

Microsoft 推出名为 Mt. Diablo 的“分离式电源（disaggregated power）”架构方案，将传统的“电源+服务器同架”设计拆分为专门的电源机架（power rack）与专门的服务器机架（server rack），从而提高单机架的算力密度与空间利用率。

传统的机架解决方案将电源和服务器基础设施集成在一个机架中，但通过 Mt. Diablo，可以将所有电源转换转移到一个单独的分解电源机架中。在数据中心采用分解电源有几个关键原因：

1）空间优化显著：通过这种分离式设计，每个服务器机架能够多容纳高达 35% 的 AI 加速器，极大地提高了数据中心的空间利用率，对于构建大规模的 AI 计算集群至关重要。

2）灵活可扩展性：该架构具有很强的可扩展性，能够根据不同配置的独特需求，灵活调整电源货架的数量，以适应不断变化的高功率服务器机架需求，最高有望满足兆瓦级的功率要求，为未来的算力增长做好准备。

3）电源转换效率提升：采用 400Vdc（高压直流），可以是单极或双极模式，相较于传统的将交流输入转换为 48Vdc 输出的电源解决方案，能实现更高的效率，有望在效率提升方面取得类似 48Vdc 转换空间的进步。

4）模块化设计：采用模块化设计，允许并行进行多项开发。其中包括带有特定电源单元（PSU）的 HVDC 电源货架，可向专用母线提供 HVDC 输出；跨机架配电系统，用于向服务器机架分配电力；机架内能量存储系统，以增强电力供应的稳定性 。

图：微软“Mt Diablo”方策分离式设计

2.3.海外：谷歌推出Sidecar 分离式供电方案，能有效提高传输效率

Google 围绕面向 AI 超高密度机架的供电架构，在 OCP 全球与区域峰会上展示“±400 VDC Sidecar 分离式供电方案”。该方案将电源系统自服务器主板独立出来，构成模块化且外挂式的设计，并导入HVDC高压直流架构，以±400V直流电为传输主干，有效降低线路损耗、提升能源传输效率，并释放更多机架空间，实现高密度配置与灵活电源管理。

图：谷歌电源设计发展

Sidecar架构主要由AC-DC与DC-DC两大模块构成，HVDC ±400V则为这两模块间的关键电压参数：

1）AC-DC模块：将交流电转换为±400V直流电，为HVDC系统的核心输出电压。

2）DC-DC模块：将±400V高压直流电再转换为AI服务器所需的低压直流电压，满足运算系统需求。

图：Sidecar架构主要由AC-DC与DC-DC两大模块构成

2.4.Sidecar 分离式供电方案带来一系列新变化，影响后续HVDC的发展

该方案下数据中心的电压转换可以分为三级，首先是PDU侧480V的交流电经过Power rack侧的Power shelf转换为800V的直流电，然后进入IT rack中的Power shelf转换为50V的直流电，最后通过芯片电源（DC/DC）转换为适合芯片使用的0.xV的直流电。

实际上sidecar方案下的Powershelf可以分为Power rack侧和IT rack侧的两类产品，Power rack成为新一代供电技术方案：随着GPU功率的提升，其对于供电要求越来越高，同时，近年服务器采购中嵌入 GPU 的加速服务器成为拉动服务器市场增长的主要力量；依据 IDC ，GPU 加速服务器在 2024 年贡献了服务器市场的显著份额。台达表示，随着处理器的功耗越来越高，机架中已经没有额外的空间给powershelf，BBU、超级电容或者PCS之类的升级空间，也正因此，新一代架构中直接将这些电源相关的组件统一分配到一个供电单元中，解决了数据中心输配电挑战。

图：台达2025GTC展示数据中心供电架构演进图

2.5.±400V HVDC：谷歌选择由Sidecar向Northstar方案过渡

近期方案（Sidecar）：通过 ±400 伏直流旁置式（Sidecar）机柜，将电源转换和电池备份功能移出 IT 负载机柜，IT 机柜仅保留核心计算设备，实现空间优化。

远期方案（Northstar）：面向未来数据中心的 “北极星（Northstar）” 方案，直接在建筑基础设施层面完成交直流转换，并结合储能或微电网，实现更高能效。

图：谷歌提出±400V未来方案架构

谷歌在OCP大会上表示尽管在数据中心部署 ±400 伏直流配电系统面临诸多挑战，但±400V在能效、可靠性、空间节省及未来适配性方面的潜在优势，使其成为未来数据中心供电的重要发展方向：

1）机遇

能效提升：减少电源转换环节，降低损耗，提升整体供电效率。

空间节省：将电源组件移出 IT 机柜，释放机柜内宝贵空间，可部署更多计算设备（如 GPU/TPU）。

未来适配性：支持更高功率密度的机架设计。

2） 挑战

安全隐患：存在电弧闪光风险（Arc Flash Hazards），且直流接地（DC Grounding）设计复杂度高于交流系统。

设备兼容性：需推动供应商完成从交流设备到直流设备的转型，确保组件适配 ±400 伏直流标准。

复杂度与成本：方案设计、施工安装及后期维护的技术复杂度更高，初期投入成本相对较高。

表：谷歌解释选中±400V的原因

2.6.±400V HVDC-Meta：推出HPR Next方案，预计26Q1正式落地

图：Meta三步技术路线

资料来源：OCP，Meta，天风证券研究所

2025 年 4 月 Meta 在 OCP 人工智能/机器学习物理基础设施研讨会上介绍了下一代高功率机架（HPR Next）的电源解决方案，该方案分为三个逐步演进的技术阶段：

1）HPR V2：12kW 功率模块升级，解锁 190kW 机柜能力

核心升级：将 PSU与 BBU模块功率从 5.5kW 提升至 12kW，单 Shelf 供电容量从 33kW 优化至 72kW 。

机柜效能：针对 9OU 空间机柜，功率承载从 93.5kW 跃升至 190kW ，满足高密度算力设备用电需求。

动态优化：配置电容托盘，实现瞬时功率平滑调节，增强电力供应稳定性，适配 AI 负载波动特性。

2）HPR V3：50V 直流侧电源柜，支撑 300kW 供电

架构创新：在低压直流（LVDC）侧独立设置电源柜，集成 PSU 与 BBU Shelves 。

连接设计：通过水平母线与 IT 机柜互联，缩短电力传输路径；预留 AI 瞬时功率平滑电容托盘空间，为高波动负载储备电力缓冲能力，目标实现 300kW 供电容量。

3）（26年Q1）HPR V4：±400V 直流电源柜，迈向 800kW 及兆瓦级扩展

高压突破：开发 ±400V 直流侧电源柜，集成 PSU、BBU 与电容托盘，单柜供电可达 800kW ，且支持扩展至超 1MW 。

灵活适配：通过线缆实现 ±400Vdc（或 800Vdc）到 IT 机柜 50Vdc Shelf 的电力传输，兼容多元电压需求，为超大规模 AI 集群提供高压直流供电解决方案。

图：不同阶段 HPR 预计时间与供电能力

2.7.800V HVDC-NVIDIA：提高端到端效率，降低散热和功耗

图：NVIDIA 800V HVDC架构

AI 工作负载的指数级增长正在增加数据中心的功率需求。传统的 54 V 机架内配电专为千瓦（KW）-scale 机架设计，无法支持即将进入现代 AI 工厂的兆瓦（MW）-scale 机架。从 2027 年开始，NVIDIA 率先向 800 V HVDC 数据中心电力基础设施过渡，以支持 1 MW 及以上的 IT 机架。

1）NVIDIA 800V HVDC 架构可以提高效率和系统可靠性。通过使用工业级整流器，在数据中心周边将 13.8 kV AC 网电源直接转换为 800 V HVDC，消除了大多数中间转换步骤；同时，这种方法还显著减少了电源链中需要的带风扇的电源单元 (PSU) 的数量，更少的 PSU 和风扇可提高系统可靠性、降低散热并提高能效。

2）NVIDIA 800V HVDC 架构拥有更高的功率容量、更高的能效和更低的材料成本。在配电中，使用 800 V 总线通道并从 415 V AC 切换到 800 V DC，可通过相同的导体尺寸多传输 85% 功率；使用较低的电流，较薄的导体可以处理相同的负载，从而将铜缆需求降低 45%；此外，DC 系统还可消除 AC 特有的低效现象，例如蒙皮效应和无功功率损失，从而进一步提高效率。

总之， NVIDIA 800V HVDC 架构能够使端到端能效提升高达 5%；由于 PSU 故障减少，组件维护的人工成本降低，维护成本最多可降低 70%；无需在 IT 机架内配备 AC/DC PSU，从而降低散热费用。

图：NVIDIA主要合作对象

2.8.巴拿马电源-阿里巴巴：已有成熟产品并应用

2019 年 11 月阿里巴巴联合中恒电气、台达推出了巴拿马电源，柔性集成 10kVac 配电、隔离变压等多环节，以移相变压器替代工频变压器并优化全链路集成，具备高效率、高可靠性、高功率密度等特点，相比传统方案占地减 50%、设备和施工量省 40%。

巴拿马电源通过多绕组移相变压器降低下游短路电流，结合整流模块优化整合配电层级，缩短传统供电链路并减少开关器件，大幅简化 AC UPS 或 240V/336V HVDC 的配电环节，实现架构简洁与成本降低。其利用多脉冲移相变压器实现低 THDi 和高功率因数，省去传统系统的功率因数校正环节，使模块仅负责调压，拓扑简化后，模块效率可以达到峰值98.5%。在轻载下20%时，效率就高达97.5%以上，其优势更明显。

图：从传统供电方案到巴拿马供电方案 

图：AC UPS方案配电环节 VS 巴拿马电源配电环节 

图：巴拿马电源原理图

台达数据中心10kV中压直供电源，能取代传统供电系统众多环节和设备，从10KV交流输入，经过移相降压变压器、整流模块、输出单元直接供到IT输入端列头柜，已经形成了一套一体化、预制化、标准化的方案式产品。从 10kV-240Vdc，整机效率峰值高达 98%，功率模块效率高达98.5%，是目前DC系统中效率最高的 , 同时具备完善可靠的休眠、唤醒功能。相比于传统DC架构整机损耗降低1/3，大大节省了运行费用。

依据阿里巴巴2023年ESG报告，主力研发的高性能的电源“巴拿马”通过缩短供电路径、直流不间断，来提高电源效率，并已全面部署到新增的自建数据中心。截至2023年3月31日，全国已应用366套，容量超800兆瓦。截至2024年8月，台达销售的数据中心巴拿马电源在线运行数量已经超过500套。

2.9.SST固态变压器：800V直流的关键设备，能适应不同电压与电流

SST(固态变压器)，是一种通过电力电子技术实现能量传递和电力变换的新型变压器，它结合了电力电子技术与传统变压器技术，用于将中压交流电转换为高/低压直流电，具备电气隔离、电压变换和无功补偿功能，同时相较于传统变压器显著提高了智能化控制水平。

SST 转换效率高，较 UPS 供电系统全链路效率提升 3% 以上，2.5MW 系统年省电量超 59 万度；其经高频化、集成化设计，占地不到传统 UPS 供电链路的 50%，能为数据中心节省空间以部署更多计算设备。

SST 减少线缆成本，DC800V 输出方案可比传统交流供电系统节省 1.4 吨变压器用铜和三分之二传输线缆用铜，还省去多次 AC/DC 转换，直接将 10kV 交流电转为直流电，降低系统复杂性与线路损耗并提升可靠性；SST以DC800V输出，该电压可以很好地与分布式光伏、储能等源网荷储设备进行直流侧并网。

此外，SST系统是一个将方案产品化和预制化的典范，从10kV交流输入到 800V直流输出完全浓缩到一套设备内，与传统的UPS或HVDC系统相比它的集成度更高，与10kV交流输入的直流不间断电源系统相比，它的重量更轻、体积更小，搬运与施工方便。传统 UPS 需几十天完成的工程量，SST 几天即可完工。

图：SST（固态变压器）供电系统示意图

3. HVDC渗透率有望快速提升，市场高度集中

3.1.HVDC 市场集中度高，240V/336V为国内目前主流技术方案

国内 HVDC 市场集中度高，240V/336V 为现有主流技术方案：HVDC技术最早源于海外，国内HVDC由移动、联通等运营商开发并引入市场。中国电信作为240V高压直流供电系统的主要推动者，早在2007年，便在江苏开展试点工作。近年来，随着数据中心的发展，HVDC 在数据中心领域的应用也快速提升。为满足不断提高的市场要求，国内企业正加速推进数据中心供电技术体系升级，依据DCMap，头部企业在2022年占据绝大多数市场份额，中恒电气、中达电通、维谛三家企业在国内数据中心HVDC总市占率高达90%。

图：2022年我国数据中心HVDC市场份额

国外市场传统头部供应商彰显优势：在北美市场，大型互联网公司的自建数据中心正在推动DC400V或者DC800V的供电模式发展，Meta、微软、谷歌和亚马逊等公司已经联合供应商开发对应方案，并计划于2026年下半年实现应用。英伟达也在联合台达、英飞凌、光宝科技等定义DC800V供电架构，并计划于2027年全面采用800V高压直流架构为数据中心高功率机柜供电。在英伟达的800V方案上，潜在主要供应商有维谛、伊顿、施耐德。总体来看供应商主要由传统的电力电源头部厂商构成。

图：HVDC各技术路线目前主要推动者与供应商

3.2. 行业属于“小院高墙”状态，同时拥有技术壁垒与高认证客户准入壁垒

目前行业从比较成熟的厂商来看，技术与渠道缺一不可。

【中恒电气】（国产化 + 项目落地）

1）早期布局 HVDC（Panama、240/336V）并抓紧推进 800V产品研发。

2）大量国内头部客户（阿里、腾讯等）验证。

3）在国内互联网与运营商圈层深度合作，近期通过与 SuperX 合资推进国际市场。

【台达电子】（全栈电源 + 散热整合）

1）台达在电网到芯片电源和热管理解决方案方面全面开发，提出 800V grid-to-chip 的整套路线，且能拥有±400V、800V的技术能力，SST固态变压器也有相应产品。

2）作为全球热管理领域的领导者，台达拥有针对各种AI数据中心的高度多样化的先进精密冷却解决方案组合。

3）台达与国内互联网大厂阿里巴巴等有合作，且与英伟达等全球巨头关系密切。

【维谛技术】（运维+机柜/机架生态）

1）有成熟的 NetSure HVDC 平台，架构灵活适配400V场景；近年并购（软件/机柜厂商）强化了数字运维与机架整合能力。

2）维谛与英伟达达成战略协同，将在26下半年正式推出800V HVDC产品，领先于 NVIDIA Kyber 、Rubin Ultra 平台推出，为面向未来的设计铺平道路。

此外，施耐德与伊顿也在加速与英伟达的合作：施耐德与英伟达双方将共同推进供配电、制冷、控制以及高密度机架系统等领域的创新研发；而伊顿正在与 NVIDIA 合作开发设计参考架构和创新电源管理解决方案，以支持高密度 GPU 部署，例如配备 NVIDIA Rubin Ultra GPU 的 NVIDIA Kyber 机架级系统。

3.3.国内HVDC起步较早、市场空间大，海外HVDC预计2026有望逐步起量

中国是较早且有效推进HVDC的市场，目前以240V/336V方案为主，但当前渗透率较低，当前主流的 240 V 或 336 V HVDC 方案渗透率仅约为 15 %；预计随着算力需求的激增，HVDC渗透率将会快速提升，市场空间较大。

中国市场增长潜力大，随着“东数西算”工程全面落地及智算中心建设提速。据智研咨询，800V HVDC需求预计自2028年起集中释放，市场规模及渗透率有望跃迁式增长。

在海外，大型云服务提供商（CSP）资本开支猛增：四大CSP亚马逊（Amazon）、Alphabet、微软（Microsoft）和Meta于2025年第2季财报会议中，皆乐观看待未来AI商机。 2025年上半四大CSP合计资本支出约1,715亿美元，并同步上修全年合计资本支出达3,500亿美元以上。

海外我们预计26年北美CSP先推动±400V过渡方案、最快的是Meta，预计在26Q1推出；26H2开始800V有望逐步上量。从全球区域市场来看，据智研咨询，美国凭借头部科技企业的算力基建先发优势，将率先推动800V HVDC技术进入规模化商用阶段。欧洲市场受能源转型政策与能效标准升级推动，将维持稳健增长态势；其他新兴市场则因基础设施阶段化投入呈现平稳扩张特征。

整体而言，美国与中国将成为800V HVDC技术商业化落地的核心市场，而技术迭代、政策驱动及算力需求分层将持续重塑区域市场格局。

4. 参与的厂商与推荐的公司

4.1.国内电源领军企业，自有品牌出海

4.1.1.【中恒电气】：国内HVDC龙头，有望出海打开天花板

技术储备深厚：通过近三十年的积累与不断升级，打造了成熟、领先的电力电子、电力数字化、能源互联网技术平台，配合市场端持续进行产品创新和技术迭代，成功培育了数据中心HVDC直流供配电系统、Panama电力模组、5G站点电源、充电桩、电力数字化解决方案等一系列优秀产品，并牵头或参与制定了一系列国家和行业标准，正在推进800V产品研发。

行业真正供货壁垒高，格局优：格局整体呈现“小院高墙”状态，基于其高技术壁垒&客户准入壁垒，主流厂商国内主要系中恒、中达电通/台达，海外主要系维谛、施耐德、伊顿等。

国内龙头，未来瞄准海外市场发力：公司作为数据中心高压直流（HVDC）绿色供电技术方案先行者，一方面紧抓当前市场机遇，提高国内市场渗透率；另一方面针对未来技术发展方向开展前瞻布局。在海外业务领域，公司以新加坡子公司为依托，面向全球推进技术与产品出海，持续积极拓展海外市场。

4.1.2.【麦格米特】：产品与技术领先，与英伟达深度合作

公司经过多年的研发投入与技术布局，已具备业界领先的高功率高效率网络电源的技术水平及产品研发与供应能力，可支持通信、交换机、通用服务器、AI服务器等多项场景应用。

公司目前在服务器电源领域已推出PowerShelf、BBUShelf、Power  Capacitor Shelf、800V/570kW Side Rack 等产品，可广泛应用于 IDC机房、户外基站等场景。2025年，公司已多次在行业权威展会上向全球AI领域广大客户群体交流展示了公司最新的相关技术成果和解决方案产品。

作为目前少数具备高功率高效率服务器电源技术与海外全流程生产供应能力的综合型电源供应商，公司已与英伟达形成合作伙伴关系，在服务器电源领域成为其指定的数据中心部件提供商之一，正积极参与英伟达Blackwell系列架构数据中心硬件系统的创新设计与合作建设。

4.1.3.【欧陆通】：高功率服务器电源领军企业，深入布局Sidecar、高压直流

公司高功率服务器电源产品已处于国内领军水平，比肩国际高端水平，是市场上少数能够实现高功率服务器电源规模销售的电源供应商。产品类型上，数据中心电源主要包括网安、通信及其他数据中心电源、通用型服务器电源、高功率服务器电源， 涵盖了800W 以下、800-2,000W、2,000W 以上等全功率段产品系列。在服务器电源产品及解决方案上，公司已推出了包 括 3,200W 钛金M-CRPS 服务器电源、1,300W-3,600W钛金CRPS 服务器电源、3,300W-5,500W 钛金和超钛金 GPU 服务器电源、浸没式液冷服务器电源及机架式电源（PowerShelf） 解决方案等核心产品，研发技术和产品处于领先水平。

公司深受头部客户认可，已陆续为浪潮信息、富士康、华勤、联想、中兴、 新华三等国内知名服务器系统厂商出货，公司也同步与国内头部互联网企业等终端客户保持紧密合作，综合实力获得了客户的高度认可。

公司持续加大先进技术布局与研发，积极把握行业技术革命的重要机遇，围绕高功率、高功率密度、高效率、第三代半导体应用、高效液冷兼容设计、独立电源柜（sidecar）、高压直流输入等核心服务器电源（PSU）技术方向进行布局，以领先的技术和丰富的产品为行业客户提供高性能的服务器供电方案。未来，公司将继续紧密跟踪服务器产业升级趋势和 AI 产业增长机遇，积极把握国产替代机会，并加快海外市场拓展。

4.2.通过ODM等方式出海：有望受益UPS向HVDC迭代趋势、打开海外市场

我们看好主要产品包括数据中心UPS、在海外已有相关布局的公司，有望通过领先布局HVDC产品，并借助自身多年业务在国内及海外市场的积累，打开市场。

【科士达】：数据中心相关业务高收入占比，其中海外收入达一半、主要为ODM，公司领先布局HVDC产品，我们看好公司受益UPS向HVDC迭代趋势，快速打开市场。公司24年、25H1数据中心业务分别实现收入25.97、12.99亿元，收入占比分别达62.5%、60.0%，其中海外约占一半，以ODM为主，持续开拓覆盖更多市场区域，不断在北美、欧洲、东南亚等数据中心市场取得新突破。公司自主研发生产的数据中心产品涵盖不间断电源（UPS）、高压直流电源（HVDC）等，产品技术走在前列、除提前布局迭代新产品外，亦在积极做下一代技术的预研准备。

【科华数据】：公司密切关注海外算力市场尤其是海外大客户及其合作伙伴的业务机会， 以UPS、HVDC等产品为切入点，积极推进产品标准认证、客户样机测试等工作，加速“出海”战略落地。公司技术产品推陈出新，加大关键核心新技术（HVDC、SST等）的研发力度及新产品应用，产品持续落地东南亚、中亚、欧洲、 北美洲等地区市场，赋能全球用户。（科华数据为与通信组联合覆盖）

4.3.国内高压快充模块的企业寻找第二增长曲线：优优绿能、通合科技

4.3.1.电源模块为HVDC系统核心器件，与EV充电类似

HVDC核心器件，有望进入海外算力供应链：

1）技术具有共通性：在充电桩中，电流经过AC-DC变化，转化为电压固定的直流电，并通过DC-DC转化为输出可调的直流电源，结构与数据中心HVDC架构类似；

2）电源模块有望进入海外算力链：全球科技巨头引领供电架构创新，高压直流（HVDC）成主流趋势。

图：电动车(EV)充电系统

优优、通合充电模块在国内市场位于第一梯队。头部企业凭借技术迭代与规模效应占据主导地位，第一梯队包括英飞源、优优绿能、特来电、通合科技，占据近80%份额。

√英飞源：2024年市占率约29.2%，主攻公共快充与V2G技术，2024年液冷模块出货量超2万台（市占率90%）；

√优优绿能：2024年市占率约21.7%，掌握直通风、独立风道、液冷三大散热技术；

√特来电：2024年市占率约15.1%，“模块+设备+平台+运营+运维”全链条布局，自研自产全防护SiC模块；

√通合科技：2024年市占率约14.8%，处于第一梯队。

图：2024年国内充电模块市场份额（%）

经历长期洗牌，行业集中度已大幅提升。电动车销量增长带动充电桩需求，随着充电模块产销量大幅增长，产品单价快速下降。充电模块价格从2015年的约0.8元/瓦，降至2019年末的0.13元/瓦左右。根据优优绿能招股书，2024年40kW产品单价0.09元/w。因为残酷的价格竞争，导致部分技术和服务跟不上的企业被迫淘汰或转型，实际淘汰率高。

4.3.2.【优优绿能】：客户结构优，产品有望应用于HVDC

公司主要业务为充电桩电源模块，主要资源投入核心技术和新产品开发，轻资产模式。公司在产品迭代、客户结构、出海方面均有优势：

√产品迭代领先：2024年40kw模块产品收入7.4亿元，同比+155%；收入占比50%，同比+29pct，后续有望向更高功率迭代。

√客户结构优异：包括万帮数字、ABB、BTC POWER、Flex、中恒等。

√出海收入占比高，带来超额利润： 2022年公司海外收入5.1亿元，收入占比达52%。2024年海外收入4.2亿元，同比下降31%，但毛利率达50.2%，同比增加4.2pct，比同期国内毛利率高26.1pct。

电源模块下游延展性强，充电桩之外可用于数据中心。高压直流供电模块可用于数据中心直流供配电领域。从行业情况来看，HVDC产品包括240V、336V、800V等电压等级，对应20kw、30kw等多个功率等级电源模块，与充电桩模块类似。

产品端，看好公司产品升级，新产品带来更高利润率；从收入结构看，看好海外需求恢复及公司在海外市占率提升，带来毛利率进一步提升。

4.3.3.【通合科技】：不断丰富HVDC产品系列，大力开发行业核心大客户

充电模块行业领先，向电网、航天等领域延展：

√充电模块向高功率、宽电压升级，公司响应市场需求产品快速迭代，相继推出高功率产品，高性能与性价比兼备。

√公司向其它下游领域延展，1）智能电网：公司产品包括电力电源、通信电源、消防电源、配网电源、交流不间断电源等。2）航空航天领域：公司拓展特种电源，实现电源国产化。

数据中心HVDC电源模块有望进入海外算力供应链，为公司带来新成长曲线：

1）技术具有共通性：在充电桩中，电流经过AC-DC变化，转化为电压固定的直流电，并通过DC-DC转化为输出可调的直流电源，结构与数据中心HVDC架构类似；

2）电源模块有望进入海外算力链：全球科技巨头引领供电架构创新，无论是英伟达推动的 800V HVDC 架构，还是谷歌、Meta 探索的高压直流方案，高压直流（HVDC）成主流趋势；

3）计划扩产&资本开支加速：公司在2025年8月发行可转债预案，募集金额不超过5.2亿元拟投资于数据中心用供配电系统及模块研发生产。此外，公司在建工程金额25H1明显提速。

5. 风险提示

AI服务器需求不及预期：当前产业界对于AI算力需求处于高增长阶段，若后续整体算力需求减缓、算力资本开支放缓可能会影响AI服务器需求。

原材料价格波动风险：HVDC设备大量使用铜、硅钢片等大宗商品，以及IGBT、SiC MOSFET等功率半导体器件。这些原材料的价格波动将直接影响产品成本和毛利率。例如，若铜价超预期上涨，将显著增加生产成本。

技术成熟度与可靠性风险： 新一代方案（如800V HVDC、SST固态变压器等）虽理论上优势显著，但其实际运行的长期可靠性、故障率、维护便利性仍需大规模商用实践验证。

客户集中度与议价能力： 下游客户主要为大型互联网云厂商和电信运营商，这些客户集中度高、议价能力强，可能通过集采招标等方式持续压价，传导成本压力，导致产品毛利率不及预期。

出海准入与合规风险：企业出海面临地缘政治、贸易政策及技术标准差异等挑战，若未能及时完成产品认证或适应标准更新，将影响市场准入与业务拓展。

海外运营与盈利风险：海外业务受汇率波动、本地化运营成本攀升及跨文化管理等因素影响，可能削弱盈利能力并增加经营不确定性。

证券研究报告《电力设备 |HVDC深度：柜外电源的0-1，UPS到HVDC的通胀投资机会》

对外发布时间：2025年11月1日

报告发布机构：天风证券股份有限公司（已获中国证监会许可的证券投资咨询业务资格）

本报告分析师：

 高鑫    SAC执业证书编号：S1110523080001